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1、建筑物理建筑物理建筑热工学建筑热工学 建筑建筑 光学光学 建筑声学建筑声学1谢谢你的关注2019-10-18教学安排教学安排l建筑物理共建筑物理共64学时。学时。l教材：教材：建筑物理建筑物理，东南大学，东南大学 柳孝图。柳孝图。l教学内容以教材为主，适当删减或补充，讲课次序不一教学内容以教材为主，适当删减或补充，讲课次序不一定全按教材。定全按教材。l考试内容以讲课和作业为准，请同学适当做好笔记。考试内容以讲课和作业为准，请同学适当做好笔记。l考试：闭卷考试。考试：闭卷考试。2谢谢你的关注2019-10-18物理环境概论物理环境概论l建筑热环境建筑热环境l建筑光环境建筑光环境l建筑声环境建筑声
2、环境3谢谢你的关注2019-10-18建筑热环境建筑热环境l室内温度、湿度、通风如何满足人的舒适性要求？室内温度、湿度、通风如何满足人的舒适性要求？l围护结构的保温、防热机理和措施？围护结构的保温、防热机理和措施？l墙体内部冷凝现象的研究以及预防措施？墙体内部冷凝现象的研究以及预防措施？l节能建筑的原则？节能建筑的原则？l室内通风？室内通风？l建筑日照，太阳能的利用？建筑日照，太阳能的利用？4谢谢你的关注2019-10-18建筑光环境建筑光环境l光照的度量及视觉特征？光照的度量及视觉特征？l建筑的采光标准及措施？建筑的采光标准及措施？l室内照明？室内照明？l各类电光源、灯具发光原理、发光特性及
3、使用？各类电光源、灯具发光原理、发光特性及使用？5谢谢你的关注2019-10-18建筑声环境建筑声环境l人的听觉特性（频率特性、定位、哈斯效应等）人的听觉特性（频率特性、定位、哈斯效应等）？l建筑内音质的控制？建筑内音质的控制？l噪声控制？噪声控制？l隔声？隔声？6谢谢你的关注2019-10-18第第1.11.1章章 室内热环境室内热环境第第1.21.2章章 建筑热工学基本知识建筑热工学基本知识第第1.31.3章章 建筑保温建筑保温第第1.41.4章章 建筑防热建筑防热第第1.51.5章章 建筑日照与遮阳建筑日照与遮阳7谢谢你的关注2019-10-18第第1.11.1章章 室内热环境室内热环境
4、8谢谢你的关注2019-10-18 室内气候对人体的影响主要表现在冷热感。冷热感室内气候对人体的影响主要表现在冷热感。冷热感取决于人体新陈代谢产生的热量和人体向周围环境散热取决于人体新陈代谢产生的热量和人体向周围环境散热量之间的平衡关系，如图。量之间的平衡关系，如图。体温恒定；体温恒定；体温上升；体温上升；体温下降。体温下降。qr:人体与环境辐射换热率qw:人体蒸发散热率qm:人体新陈代谢产热率qc:人体与环境对流换热率室内热环境室内热环境9谢谢你的关注2019-10-18 所谓按正常比例散热，指的是对流换所谓按正常比例散热，指的是对流换热约占总散热量的热约占总散热量的25-3025-30，辐
5、射散热约，辐射散热约为为45-505-50，呼吸和无感觉蒸发散热约占，呼吸和无感觉蒸发散热约占 25-3025-30，处于舒适状况的热平衡，可称，处于舒适状况的热平衡，可称之为之为“正常热平衡正常热平衡”。10谢谢你的关注2019-10-18l各地区建筑物的形式、风格受气候条件的影响。各地区建筑物的形式、风格受气候条件的影响。11谢谢你的关注2019-10-1812谢谢你的关注2019-10-1813谢谢你的关注2019-10-18室外热环境：室外热环境：构成室外热环境的主要气候因素：构成室外热环境的主要气候因素：太阳辐射、温度、湿度和风等。太阳辐射、温度、湿度和风等。14谢谢你的关注2019
6、-10-181.1.太阳辐射太阳辐射:太阳辐射是房屋外部的主要热源：太阳辐射是房屋外部的主要热源：如图：太阳辐射图解如图：太阳辐射图解 到达地面的太阳辐到达地面的太阳辐射又可分为：直接辐射射又可分为：直接辐射和散射辐射。和散射辐射。进入大气上界的进入大气上界的太阳辐射太阳辐射100被气体分子被气体分子与尘埃吸收与尘埃吸收15云吸收云吸收 3因散射而反射因散射而反射5云反射云反射21地面反射地面反射 6总反射：总反射：32总吸收：总吸收：68地地面面吸吸收收50 影响太阳辐射强影响太阳辐射强度的因素：太阳高度的因素：太阳高度角、大气透明度、度角、大气透明度、地理纬度、云量和地理纬度、云量和海拔高
7、度等。海拔高度等。15谢谢你的关注2019-10-182.2.风风 风：就是大气的流动。大气环流是各地气候差异风：就是大气的流动。大气环流是各地气候差异的原因。的原因。风的种类：风的种类：季候风季候风：由大气环流形成的风，在一年内随季节不：由大气环流形成的风，在一年内随季节不同而有规律变换方向。例如：我国气候特点之一就是同而有规律变换方向。例如：我国气候特点之一就是季风性强。季风性强。地方风地方风：由于地面上水陆分布，地势起伏，表面覆：由于地面上水陆分布，地势起伏，表面覆盖等地方性条件不同而引起小范围内的大气环流。盖等地方性条件不同而引起小范围内的大气环流。如：水陆风，山谷风，庭院风，巷道风，
8、这些都是由如：水陆风，山谷风，庭院风，巷道风，这些都是由于局部受热不均而引起的，其特点是日夜交替变向。于局部受热不均而引起的，其特点是日夜交替变向。16谢谢你的关注2019-10-18 风的描述：风的描述：风通常是以水平运动为主的空气运动。风的描述风通常是以水平运动为主的空气运动。风的描述包括风向和风速。包括风向和风速。风玫瑰图能直观反映一个地方的风速和风向。如下图。风玫瑰图能直观反映一个地方的风速和风向。如下图。(a)a)为某地夏季七月的风向频率分布；为某地夏季七月的风向频率分布；(b)b)为各方位的风速。为各方位的风速。17谢谢你的关注2019-10-183.3.气温气温:气温：指空气的温
9、度。一般气象学上所指气温是距地面气温：指空气的温度。一般气象学上所指气温是距地面 高处的空气温度。高处的空气温度。影响气温的主要因素：入射到地面上的太阳辐射热量，影响气温的主要因素：入射到地面上的太阳辐射热量，地形与地表面的覆盖以及大气环流的热交换作用等。其中，地形与地表面的覆盖以及大气环流的热交换作用等。其中，太阳辐射起决定作用。太阳辐射起决定作用。气温变化：四季变化气温变化：四季变化（年变化）、日变化和随（年变化）、日变化和随地理纬度的变化。地理纬度的变化。18谢谢你的关注2019-10-184.4.空气空气湿湿度度:空气湿度：表示大气湿润程度。一般用相对湿度表示。空气湿度：表示大气湿润程
10、度。一般用相对湿度表示。相对湿度的日变化通常与气温的日变化相反：如图相对湿度的日变化通常与气温的日变化相反：如图11-111-1 我国各地的相对湿度：我国各地的相对湿度：受海洋气候影响，南方大部分地区相对湿度一年内夏季最大，受海洋气候影响，南方大部分地区相对湿度一年内夏季最大，秋季最小；华南和东南沿海秋季最小；华南和东南沿海一带因春季海洋气团入侵，一带因春季海洋气团入侵，且此时温度还不高，形成较且此时温度还不高，形成较大相对湿度，大约以大相对湿度，大约以3-53-5月月为最大，秋季最小，南方地为最大，秋季最小，南方地区在夏季之交气候潮湿，室区在夏季之交气候潮湿，室内地面常出现泛潮现象。内地面常
11、出现泛潮现象。19谢谢你的关注2019-10-185.5.降水降水:指从地球表面蒸发出去的大量水汽进指从地球表面蒸发出去的大量水汽进入大气层，经凝结后又降到地面上的液态入大气层，经凝结后又降到地面上的液态或固态水分。如：雨、雪、冰、雹等。或固态水分。如：雨、雪、冰、雹等。20谢谢你的关注2019-10-18热环境的综合评价热环境的综合评价l略略21谢谢你的关注2019-10-18第第1.21.2章章 建筑热工学基本知识建筑热工学基本知识2-12-1 传热的基本方式传热的基本方式2-22-2 围护结构的传热过程围护结构的传热过程2-32-3 湿空气的物理性质湿空气的物理性质22谢谢你的关注201
12、9-10-18温度温度lT=t+273.16lF=32+9/5tl温度：分子平均平动动能。温度：分子平均平动动能。l绝对绝对温标温标k，绝对零度，水的三相点，温度计，绝对零度，水的三相点，温度计，超导。超导。23谢谢你的关注2019-10-18国际单位制国际单位制SI基本单位基本单位24谢谢你的关注2019-10-187-1 传热的基本方式传热的基本方式l传热的特点：传热发生在有温度差的地方，并且总是传热的特点：传热发生在有温度差的地方，并且总是自发地由高温处向低温处传递。自发地由高温处向低温处传递。l 实际传热过程l 温度场l传热有三种基本方式（如图传热有三种基本方式（如图7-17-1）：）
13、：1.1.导热导热 2.2.对流对流 3.3.辐射辐射25谢谢你的关注2019-10-18一、导热：（传热）一、导热：（传热）l定义：指温度不同的物体直接接触时，靠物质微观定义：指温度不同的物体直接接触时，靠物质微观粒子（分子、原子、自由电子等）的热运动引起的粒子（分子、原子、自由电子等）的热运动引起的热能转移现象。热能转移现象。l导热可在固体、液体、和气体中发生，但只有在密导热可在固体、液体、和气体中发生，但只有在密实的固体中才存在单纯的导热过程。实的固体中才存在单纯的导热过程。l在建筑热工学中，大量课题涉及非金属固体材料的在建筑热工学中，大量课题涉及非金属固体材料的导热，有时也涉及空气、水
14、分或金属导热问题。导热，有时也涉及空气、水分或金属导热问题。26谢谢你的关注2019-10-18二、对流：二、对流：l定义：对流只发生在流体中，是因温度不同的各部分流体定义：对流只发生在流体中，是因温度不同的各部分流体之间发生相对运动，互相掺合而传递热能的。之间发生相对运动，互相掺合而传递热能的。l促使流体产生对流的原因：促使流体产生对流的原因：1.1.本来温度相同的流体，因其中某一部分受热（或冷却）本来温度相同的流体，因其中某一部分受热（或冷却）而产生温度差，形成对流运动，称为而产生温度差，形成对流运动，称为“自然对流自然对流”。2.2.因受外力作用（如风吹、泵压等）迫使流体产生对流，因受外
15、力作用（如风吹、泵压等）迫使流体产生对流，称为称为“受迫对流受迫对流”。l工程上遇到的一般是流体流过一个固体壁面时发生的热量工程上遇到的一般是流体流过一个固体壁面时发生的热量交换过程，称为交换过程，称为“对流换热对流换热”。l单纯的对流换热不存在，总伴随有导热发生。单纯的对流换热不存在，总伴随有导热发生。27谢谢你的关注2019-10-18三、辐射：三、辐射：l定义：辐射指依靠物体表面向外发射热射线（能产生显著定义：辐射指依靠物体表面向外发射热射线（能产生显著效应的电磁波）来传递能量的现象。效应的电磁波）来传递能量的现象。l自然界中凡温度高于绝对零度（自然界中凡温度高于绝对零度（0 0K K）
16、的物体，都能发射的物体，都能发射辐射热，同时，也不断吸收其它物体投射来的辐射热。辐射热，同时，也不断吸收其它物体投射来的辐射热。l特点：辐射换热时有能量转化：特点：辐射换热时有能量转化：热能热能-辐射能辐射能-热能热能 参与换热的物体无须接触。参与换热的物体无须接触。l如图，辐射热的反射、如图，辐射热的反射、吸收与透射。吸收与透射。例：普通窗玻璃例：普通窗玻璃 的保温能力、吸热玻璃的保温能力、吸热玻璃28谢谢你的关注2019-10-18 实际传热过程：实际传热过程：l例：冬季，室内通过外墙向室外传热是包含例：冬季，室内通过外墙向室外传热是包含三种基本传热方式的复杂过程。如图所示：三种基本传热方式的复杂过程。如图所示：对流辐射导热对流辐射29谢谢你的关注2019-10-18 温度场：温度场：l热量传递的动力是温度差，研究传热时必须知道物热量传递的动力是温度差，研究传热时必须知道物体的温度分布。体的温度分布。l对某一物体或某一空间来说，某一瞬时，物体内各对某一物体或某一空间来说，某一瞬时，物体内各点的温度总计叫点的温度总计叫温度场温度场。l物体内各点温度不随时间变化，称为物体内各点温度不随
